Буферная жидкость
(u) 654795
ОПИСАНИЕ
ИЗОЬЕЕт ЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0оюв боветеви
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свирид-ву (22) Заявлено 01.02.77 (21) 2448571/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл
Е 21 В 33/138
Гв@деретвенный ке)интет
Совета Министров CCCP
fto дедам наобретений и открытий (53) УДК 622.245.33 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. Е. Ахрименко, О. Н. Мироненко, Н. К. Скиба, P. Ф. Уханов и Т. В. Шамина
Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) БУФЕРНАЯ )КИДКОСТЬ
Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин.
Известны буферные жидкости, служащие для вытеснения буровых растворов и предупреждения образования непрокачиваемых пробок, возникающих в результате коагуляционного загустевания смеси бурового и тампонажного растворов в контактной зоне (1).
Недостатками этих буферных жидкостей lo является то, что они ускоряют сроки схватывания тампонажных растворов, а также коагулируют буровые растворы.
Наиболее близким решением к предлагаемому является буферная жидкость на вод- 15 ной основе, содержащая кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу и утяжелитель (2).
Недостатками этой буферной жидкости является повышение вязкости на границе с 20 цементным раствором и сокращение сроков их схватывания.
Целью изобретения является придание структурных свойств жидкости и обеспечение надежного разделения буровых раст- 25 воров от тампонажных за счет исключения загустевания их контактных зон.
Это достигается тем, что буферная жидкость дополнительно содержит агримус— продукт пентозного гидролиза кукурузной ЗО кочерыжки в присутствии суперфосфата при следующем соотношении инградиентов, вес. %:
Агримус 2,0 — 6,5
Кальцинированная сода 1,0 — 5,0
Карбоксиметилцеллюлоза 0,02 — 0,5
Утяжелитель 1 — 67
Вода Остальное
Агримус представляет собой целлолигнин, получаемый пентозным гидролизом кукурузной кочерыжки в присутствии катализатора — суперфосфата. Агримус содержит следующие компоненты, вес. :
Преобразованная целлюлоза 50 — 52
Лигнин 25 — 27
Фосфаты 15 — 18
Сахара 6 — 7
Технология приготовления буферной жидкости предлагаемого состава отличается простотой и включает в себя следующие операции: приготовление щелочного раствора агримуса и перемешивание его в течении 40 мин; введение в него 5%-ного раствора КМЦ; утяжеление полученного раствора до необходимого удельного веса.
Проведены испытания буферной жидкости по изучению параметров для различных плотностей, которые показали, что предло654795
Таблица 1
Предельное динамическое напряжение сдвига, дн/сма
Предельное статическое напряжение сдвига, /„мг/см
ВодоЭффективная вязкость, СП3
Условная вязкость, Плотность, NaOH
КМЦ
Агримус отдача, смз/30 мин г/смз
0,75
0,35
0,33
0,15
0,088
0,066
5,2
41
5,0
1,75
2,19
1,17
16,4
39,9
1,1
1,9
1,9
13,0
10,0
8,0
26
52
137
2,0/8,4
4,2/10,2
3,6/6,35
Таблица 2
2,0
1,4
1,7
)2 ч 40 мин
1 ч 50мин
)2 ч
)2 ч
)2 ч
)2 ч
)2 ч 10 мин
)2 ч
1: 3
3: 1
Таблица 3
1,4
2,0
1,7
)2 ч
)2 ч
)3 ч 20 мин
>2 ч
)2 ч .)2 ч
1: 1
3: 1
1: 3
)2 ч
)2 ч
2 ч 40мин женная буферная жидкость имеет регулируемые реологические параметры, которые снимали на приборе Реостест-2. Состав
Лабораторные испытания буферной жидкости по коагуляции в смеси с буровыми растворами, проведенные с 64 растворами, взятыми на буровых Краснодарского и
Ставропольского краев, Азербайджана и
Чечено-Ингушетии, показали, что, как правило, происходит разжижение смесей в температурном интервале 20 — 100 С.
Проведены испытания по определению сроков схватывания смесей буферной жидкости с плотностями 1,4; 1,7 и 2,0 г/смз с различными цементами. Эксперименты проЧистый цемент загустевает за 1 ч 20 мин.
Проявление коагуляции контактной зоны буферной жидкости и тампонажного раствора оценивалось на конусе АзНИИ. Дан(вес. %) и параметры буферной жидкости с различными плотностями при комнатной температуре приведены в табл. 1. водились на приборе КЦ-4 при температу5 ре 120 С и давлении 250 атм. Время эксперимента было ограничено двумя часами.
Эксперименты показали, что добавки буферной жидкости (БЯ) во всех случаях увеличивают сроки схватывания цементных
10 растворов (ЦР).
Зависимость времени загустевания смесей Новороссийского портландцемента, тампонажного цемента УЦГ-1 и тампонажного цемента УШЦ-120 с буферной жидкостью
15 от соотношения компонентов приведены соответственно в табл. 2 — 4. ные опытов приведены в табл. 5. Данные свидетельствуют о том, что при добавлении к цементному раствору буферной жидкости
20 растекаемость смесей увеличивается.
654795
Таблица 4
2,0
1,4
1,7
)2 ч
)2 ч )2 ч
)2 ч
>2 ч
)2 ч
)2 ч
)2 ч
2 ч
Таблица 5
Соотношение
БЖ: ПР
0: 10
1:3
3:1
9:1
10: 0
Цемент
22
18
21
22
23
22
22
24
24
23
23
ПЦН
УШЦ
УЦГ
Растекаемость, см буферная жидкость обладает высокой седиментационной устойчивостью. Критерием для буферных жидкостей является разность
5 плотностей 0,05 г/см за 30 мин.
Таблица 6
0,5
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,02
0,03
0,02
0,01
0,02
1,4
1,5
1,9
Формула изобретения
1. Буферная жидкость на водной основе, содержащая кальцинированную соду, карбоксиметилцеллюлозу и утяжелитель, о т- 10 лич а ющая с я тем, что, с целью придания структурных свойств жидкости и обеспечения надежного разделения буровых растворов от тампонажных за счет исключения загустевания их контактных зон, она 15 дополнительно содержит агрнмус — продукт пентозного гидролиза кукурузной кочерыжки в присутствии суперфосфата при следующем соотношении ингредиентов, вес. %. 20
Агримус 2,0 — 6,5
Кальцинированная сода 1,0 — 5,0
Составитель Г. Сапронова
Тех >e; H. Строганова Корректор T. Добровольская
Редактор Д. Павлова
Зв àç 1048, 5 Изд. No 253 Тираж 657 Подписное
1-1ПО Государственного кокни.ета СССР но делсги изобретений и о:.крь:тий
113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д. 4,5
Типографи., пр. Сапунова, 2
Седиментационная устойчивость буферной жидкости с различными плотностями оценивалась на приборе СЦ-2 за 30 мин.
Результаты приведены в табл. 6, Данные свидетельствуют о том, что предложенная
Карбоксиметплцеллюлоза 0,02 — 0,5
Утяжелитель 1 — 67
Вода Остальное
2. Жидкость по п. 1, отл и ч ающи йся тем, что в качестве утяжелителя используют барит.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Овчаренко Ф. Д. и др. Термосолеустойчивые промывочные жидкости на основе палыгорскита. М., «Недра», 1970, с. 191—
194.
2. Баринов В. Н. и др. Временная инструкция по применению буферных систем при цементировании обсадных колонн, Краснодар 1975, с. 21.
